作为飞机装配技术中的重要部分——飞机交点孔精加工的加工质量和位姿精度直接影响飞机各部件之间的装配质量和互换性,对于提高飞机的使用寿命、保证飞机的安全飞行具有重大意义。采用传统的大型数控机床配合人工对交点孔进行精镗加工的方式存在诸多不足,无法适应如今飞机数字化装配的要求。因此,本文采用一种由工业机器人配合末端执行器的机器人精镗加工系统,完成飞机交点孔的精加工。在课题前期研究中发现,在加工过程中由于机器人的弱刚性极易产生振动等问题,一旦发生振动,会严重影响工件加工质量和刀具寿命,降低加工效率。本文主要对机器人正反向镗孔的振动和表面形貌进行研究。首先阐述了研究背景和意义,并对切削振动和表面形貌的研究现状进行分析总结。详细介绍了机器人精镗加工系统各组成部分及其特点,并结合飞机交点孔的加工需求,制定了具体的加工工艺流程。基于B&K模态分析平台,采用移动力锤法对系统进行了模态分析试验,得到系统的模态参数。对机器人精镗加工系统进行动力学建模,分析正反向镗孔对系统的影响。发现正反向镗孔切削力的轴向分力方向相反会对压脚摩擦力产生影响。基于此提出了一种反向镗孔的加工方式以抑制或减小振动,并且通过镗孔试验验证了模型的正确性。总结了振动信号特征分析的传统方法及其融合分析的原理。在对典型颤振信号进行希尔伯特-黄变换的基础上,采用基于特征层融合原理的FastICA算法进行特征融合分析,更加合理高效地对加工过程中的颤振进行识别和预报,降低了漏报、错报的风险。通过对零件表面形貌及其影响因素的分析,结合刀具相对于工件之间的振动建立了镗孔切削刀具轨迹模型。借助MATLAB软件针对五个主要的影响因素进行了镗孔表面三维形貌仿真分析。通过试验验证了模型的正确性,为实现参数优化提高加工质量提供了一种新的思路。最后对全文所做工作进行了总结,并对进一步研究提出了展望。